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液压支架结构件修复的主要问题 薛秀琴， 宫兴辉 （大雁矿业集团 机电总厂， 内蒙古 大雁 “““） 摘 要 结构件维护是液压支架检修的重要工作内容， 分析结构件的损坏原因， 选择适当的修复 手段， 保证足够的强度和刚度， 恢复使用性能， 延长使用寿命。 关键词 结构件； 故障与原因； 修复； 使用性能 中图分类号 ’ * 文献标识码 , 文章编号 ’ -./0 （“/） “ -/. -“ 液压支架大致由两大部分组成 结构件所构成 的框架系统和液压元件所构成的控制系统， 而框架 系统大致由底座、 顶梁、 掩梁、 尾梁及连接顶底部之 间的四连杆机构组成。由于液压支架支护的重要 性， 所以对于井下维护及地面检修， 结构件性能的保 持尤为重要。下面就检修支架时结构件常见故障及 处理措施进行总结。 底座所发生的故障及处理手段 底座在支架的整体结构中是受力最复杂、 最集 中的部位， 它要承受底板来压、 支架自重、 通过四连 杆和立柱传递的顶板来压， 更要承受拉架和移溜时 互为支点的相互作用力及底板不平所产生的附加作 用力， 由于复杂的受力状态， 致使底座容易出现两大 故障 （） 底座主筋断裂。可采取对断裂处开坡口后 单侧或双侧贴板 （“ 11） 焊固， 即对主筋贴加强 筋的做法， 虽然工作量较大， 但就保证支架的整体状 态， 遏制裂缝的扩展非常有效， 经此方法修复后的支 架在使用中没有再出现类似故障。 （“） 底座球窝碎裂。曾经出现在立柱球窝及排 头支架尾梁千斤顶球窝处， 一般从球窝最底部开始， 呈放射状裂纹。如果把立柱和千斤顶看作可伸缩的 杆件， 球窝就应当是此二力杆的活动铰接点， 如碎裂 继续发展而出现缺损， 将影响杆件的受力状况， 缩短 立柱及千斤顶的使用寿命， 所以， 一旦发现有裂纹， 要立即进行修复， 具体措施可在裂纹中心及裂缝端 头处钻孔 （/ 2 3 11 即可） ， 对裂缝开坡口， 坡口 角度为/4 24， 坡口深超过裂缝“ 2’ 11， 底部铲 成半圆形， 焊前预热 2 . 5， 从焊缝端头向中 心处补焊， 在炽热状态下用手锤敲打， 可以减少焊缝 的收缩量， 抵消变形量， 减少内应力， 当全部焊缝补 焊好后， 再补焊钻孔。 “ 四连杆常见故障及处理手段 四连杆机构是掩护式支架和支撑掩护式支架的 最重要部件之一。其作用概括起来主要有两个， （） 当支架由高到低变化时， 借助四连杆机构 使顶梁前端点的运动轨迹近似双钮线， 从而使支架 顶梁前端点与煤壁间距离的变化大大减小， 提高管 理顶板的性能； （“） 使支架能承受较大的水平力。在顶底板来 压时， 通过四连杆机构的摆动来适应顶底板的动态 作用力， 以保证支架的工作稳定性。液压支架前梁 端点运动轨迹如图。 图 液压支架前端点运动轨迹图 根据物理学可知， 杆件所受到的各种不垂直于 表面的力最终将演变成与二力杆轴线相一致的力， 即拉力及压力* 在顶板来压时， 立柱让压下缩， 使顶 梁有向前移的趋势， 而底座有向后移的趋势， 而当顶 板继续来压顶梁、 底座的运动趋势恰好相反， 支架的 上下两大结构件因相对运动而产生的内力将由四连 杆机构承受， 前者使连杆受压应力， 后者使连杆受拉 应力， 随着使用时间的增长， 达到结构件的疲劳极限 后， 连杆便遭到破坏， 现将前连杆结构及易损坏处标 识如图“。 ./ 煤 矿 安 全（6789 ’3） 问题探讨 “ 主筋板； “ 中盖板； “ 大弧板； “ 加强板； “ 竖筋； ’ “ 中横筋； “ 小弧板 图 前连杆结构图 大多数连杆多在大弧板主筋穿销孔 （* ） 处断裂，少数在主筋小弧板穿销孔 （* ） 处断裂， 而大、 小弧板和中盖板只是从原有焊缝处裂 开并稍有变形， 经过整形加工后可重新利用， 所以修 复前连杆最关键的是端头主筋断裂处。修复方案为 在主筋板适当位置将破裂部位去掉， 加工端头部分 的筋板， 再与剩余的主筋焊接在一起。为了提高强 度， 主筋板内侧需焊补一块辅助筋板 （* ） 。 此种方案利用原有的弧板及中盖板， 在满足强度、 刚 度的基础上， 在原有主筋基础上进行修复， 不改变其 原有框架， 操作难度系数降低， 且材料成本也有所降 低。 , 确定风割位置 在原有主筋板上把已破坏部分去掉， 应确定好 适当的风割位置， 即将来修复焊缝位置， 不能在中横 筋与主筋板相接处， 使焊缝聚集产生应力集中现象， 应距离交接点 * - ** 处把主筋板断开。另 外， 要小心割掉中盖板及弧板， 以备重新使用, 断裂 的竖筋去掉后不再使用， 可重新加工。 , 确定修复所需加工件尺寸 主筋板和辅助筋板加工件尺寸可在风割后即可 确定， 其镗孔尺寸、 形状、 位置精度都要保证与图纸 设计相符， 竖筋板尺寸与辅助筋板相似， 但对孔的技 术要求不高， 可通过任何工艺手段获得。 , 进入修复阶段 （） 将主筋板切断处外侧与修补主筋件单面开 *. -.斜面坡口， 但不要打透， 做好单边焊接的准 备， 同时也为贴辅助筋板做准备。 （） 为保证连杆两端头 * 孔的中心距 （ * / ） 及左右两孔的同轴度， 可将 ** 的销子穿过两主筋修补件及竖筋加工件， 校正 水平及中心距后才可进行焊接。由于是在开坡口的 基础上焊接， 为预热状态， 只需在焊后用手锤敲打， 以消除内应力； 其次是贴焊辅助筋板， 可在筋板上加 工 - 个 * - “* 的筛焊孔以增加连杆主 筋强度， 然后焊接竖筋。 （） 主筋框架修复后， 依次扣中盖板、 弧板、 加 强板, 进行前两项焊接时， 可把整个焊缝化为长度为 ** 左右的焊段， 然后分段焊接， 并且每一段都 朝着与施焊总方向相反的方向施焊。 侧护板与护帮板常见故障与处理手段 侧护板一般为一侧固定， 另一侧活动， 活动侧护 板可具备调架、 防倒、 防焊、 导向作用。检修的支架 均为弹簧与侧推千斤顶联合式， 012*** 型液压支 架为在侧推千斤顶处同时布置弹簧筒， 靠弹簧力实 现架间密封， 而 012** 型液压支架却是千斤顶与 弹簧筒平行布置， 这样可使侧护板受力更平衡， 侧推 液压系统无锁紧回路且在不操作时， 侧推千斤顶处 于动活塞状态， 靠弹簧筒的弹簧力控制活动侧护板 与邻架的间隙； 侧推液压系统如采用液控单向阀锁 紧， 虽然防倒、 防矸效果好， 缺点在于移架时一定要 操纵千斤顶， 使移架动作复杂化， 否则易发生相邻侧 护板互相切咬而出现损坏侧护板、 弹簧筒现象。侧 护板易发生故障现象为变形、 掉帮、 扭曲现象， 可经 压力机整形， 重新焊修或把扭曲部位用氧气 “ 乙炔 火焰切割掉， 重新下料焊补成型， 进行修复。 总之， 在修理结构件的过程中， 尽量不破坏其主 筋框架结构， 利用原材料和各种修复手段， 保证既定 尺寸配合及原有强度和刚度， 恢复使用性能。虽没 有较高的技术难度， 也没有明显的经济效益， 但仍然 可以起到延长使用周期， 减少故障率， 降低吨煤成本 的作用。 作者简介 薛秀琴 （3’3 “ ） ， 女， 33 年毕业于黑龙江 矿业学院矿山机械专业， 学士学位， 高级讲师， 现任职于大雁 矿业集团公司机电总厂。 （收稿日期 **’ “* “； 责任编辑 梁绍权） ’ 问题探讨 煤 矿 安 全（**’ “）